De nouvelles recherches suggèrent que les régions sombres de la Lune sont vieilles d’environ 3,4 milliards d’années et pourraient contenir de jeunes dépôts de glace d’eau. Ces informations sont cruciales pour les futures explorations lunaires et la planification des ressources.
Une nouvelle étude révèle que les régions constamment ombragées de la Lune sont plus jeunes que prévu.
Une équipe comprenant le Dr Raluca Rufu du Southwest Research Institute a récemment déterminé que la majorité des zones constamment ombragées (PSR) de la Lune ont environ 3,4 milliards d’années au maximum et peuvent contenir des dépôts de glace d’eau relativement jeunes.
Les ressources en eau sont considérées comme essentielles à l’exploration durable de la Lune et au-delà, mais ces résultats indiquent que les estimations précédentes de la glace piégée dans les zones froides auraient pu être surestimées.
Ombres et glaces lunaires
L’inclinaison actuelle de l’axe de rotation de la Lune, combinée à son inclinaison orbitale (l’angle par rapport au plan orbital de la Terre) et au faible angle du Soleil, crée des ombres permanentes à ses pôles. Les PSR font partie des endroits les plus froids du système solaire, ce qui leur permet de piéger des produits chimiques volatils, notamment de la glace d’eau, qui se transformeraient immédiatement directement d’un solide en un gaz sous le soleil intense et sans air qui tombe dans la plupart des autres endroits de la Lune.
Les scientifiques ont utilisé les mesures de hauteur AstroGeo22 et LOLA pour calculer l’âge des régions constamment ombragées de la Lune près de ses pôles. Les taches colorées montrent l’étendue des PSR il y a 3,3 milliards d’années (rouge), il y a 2,1 milliards d’années (vert) et proches de nos jours (bleu) avec la topographie actuelle. Ces résultats suggèrent que les estimations actuelles concernant les glaces piégées à froid sont trop élevées. Crédit : Schörghofer/Rufu (2023)
« Nous pensons que le système Terre-Lune s’est formé à la suite d’un impact géant entre la Terre primitive et une autre protoplanète », a déclaré Rufu, membre de Sagan et deuxième auteur d’une étude. Avancées scientifiques papier. « La Lune s’est formée à partir du disque de débris générés par l’impact, s’éloignant de la Terre au fil du temps. Il y a environ 4,1 milliards d’années, la Lune a connu une réorientation majeure de son axe de rotation lorsque son inclinaison a atteint des angles élevés avant de s’amortir pour atteindre la configuration que nous voyons aujourd’hui. À mesure que l’inclinaison axiale diminuait, les PSR apparaissaient aux pôles et augmentaient avec le temps.
Outils et analyse historique
L’équipe a utilisé AstroGeo22, un nouvel outil de simulation de l’évolution Terre-Lune, pour calculer l’inclinaison axiale de la Lune au fil du temps. En collaboration avec les mesures de hauteur de surface provenant des données du laser altimétrique orbital lunaire (LOLA), l’équipe a estimé l’évolution des zones d’ombre au fil du temps.
« L’évolution temporelle de la distance Lune-Terre est restée un problème non résolu pendant un demi-siècle », a déclaré Rufu. « Cependant, ces nouveaux proxys géologiques pour l’histoire du système Terre-Lune nous permettent de calculer l’inclinaison axiale de la Lune et l’étendue des PSR au fil du temps. »
Aux pôles de la Lune et avec un angle du Soleil si faible, la lumière du soleil n’atteint jamais le fond de certains cratères profonds. Ces PSR font partie des endroits les plus froids du système solaire, emprisonnant des produits chimiques volatils, notamment de la glace d’eau. De nouvelles recherches indiquent que ces régions ne sont pas aussi anciennes qu’on le pensait initialement, de sorte que les estimations actuelles de la glace d’eau sur la Lune pourraient être trop élevées. Crédit:
Studio de visualisation scientifique de la NASA
En 2009, NASA s’est écrasé le corps de la fusée Atlas-Centaur de deux tonnes, qui fait partie du satellite d’observation et de détection du cratère lunaire (LCROSS), près du pôle sud de la Lune. Il a heurté le fond du cratère Cabeus, créant un panache de débris examinés pour détecter la présence d’eau et d’autres produits chimiques dans le régolithe lunaire. Un satellite de berger se déplaçant quatre minutes derrière le Centaure et plusieurs satellites en orbite autour de la Terre, dont le Le télescope spatial Hubblea surveillé l’impact.
Découvertes récentes et exploration future
« Nos travaux suggèrent que le cratère Cabeus est devenu un PSR il y a moins d’un milliard d’années. Les diverses substances volatiles détectées dans le panache créé par LCROSS indiquent que le piégeage par la glace s’est poursuivi jusqu’à une époque relativement récente », a déclaré Norbert Schörghofer, l’auteur principal de cet article du Planetary Science Institute. « Les impacts et les dégazages sont des sources potentielles d’eau, mais ils ont atteint leur apogée au début de l’histoire lunaire, alors que les PSR actuels n’existaient pas encore. L’âge des PSR détermine en grande partie la quantité de glace d’eau qui pourrait être piégée dans les régions polaires lunaires. Les informations sur l’abondance de glace d’eau dans les PSR sont particulièrement importantes pour la planification des prochaines missions avec ou sans équipage sur la Lune à la recherche d’eau.
Cette ressource clé peut être utilisée pour créer de l’air et du carburant pour fusée et maintenir l’habitation humaine. La NASA et d’autres entités prévoient d’envoyer des rovers et des humains pour caractériser la glace d’eau au sein des PSR.
